层流喷泉在水景中的应用

点击数：41882016-04-21 17:46:02　来源: 新疆喷泉厂家_音乐喷泉_广场喷泉_乌鲁木齐市凯丽源喷泉设备有限公司

层流喷泉（光亮泉、跳泉），发明于上世纪八十年代，是现代流体力学中的一项新成果，已成为目前人工喷泉中的一种新、奇、特水型，被广泛应用。其结构、原理和技术问题值得去探讨。

一、概述：层流喷泉的喷口出流流速低，流体质点作有条不紊的线性运动，彼此互不混杂。该液流流态的雷诺准数Re处于2320~13800范围内。2320为下临界点；保证层流状态，就必须控制上临界值在13800以下，这取决于水流受外界扰动的影响程度。外界扰动愈强，上临界的雷诺准数就愈大。层流喷头具有消除外界对水流干扰的对应措施，使水射流始终保持层流状态，形成玻璃柱状透明出水水柱。其边界层水射流与大气层空气，不发生掺气扩散两相流；水射流的水气界面保持光滑完整，可以像光纤一样对水柱中的光线进行全反射。从而为戏水活动及彩虹隧道等新、奇、特水形提供了可实施的条件。层流喷泉可产生很薄的均匀水膜，形成“水泡泉”、“宝石泉”等水形；配套灯光照明，就形成彩虹隧道。若配备水力、电动或气动切割机构，将连续的玻璃状水柱切割成不同长度的“水弹”,就可形成“玻光跳泉”等各种动感水景。层流喷头区别于普通喷头的特殊结构，是层流喷泉的技术关键所在。

二、喷头结构：层流喷泉与其它人造水景一样，需要水泵从吸水口吸入流体（水）；加压后，通过输水管道、阀门，经喷头（口）射出水射流。由于层流喷头出口流速低，流量小，射程及喷高均受到了很大限制，故此不易形成壮观的水景。国内现有层流喷头，一般射高Hmax<3m,最大射程Lmax<9m,玻璃水柱直径d在20mm左右，抗风能力较差，远不能满足室外大型水景喷泉的要求；效果不很理想，与国外先进产品比较，尚有较大差距。

三、设计使用要点：为达到层流喷泉最佳的动感和彩虹效果，需要在设计使用时注意以下方面：

1、尽量减少供水管道内的紊流强度，严格控制供水管道内的压力和流量。最好采用变频控制。

2、尽量避免弯头、三通等产生涡流的管件。选用水流平稳的水泵，以免破坏层流流态。条件允许时，采用高位水箱代替离心泵供水。

3、将泵阀等尽量布置在远离层流喷头的位置，减少涡流的影响程度。

4、为防止固体杂质堵塞层流喷头中的网孔和流道，应采用干净的水源。若无条件使用自来水，就必须设置供水过滤系统。